初三数学圆知识点
一.垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
推论1:(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧; (2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
简单记成:一条直线:①过圆心②垂直弦 ③平分弦 ④平分弦所对的劣弧⑤平分弦所对的优弧弧
以上以任意两个为已知条件,其它三个都成立,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,即: ①
B
⌒ =⌒ ⑤⌒ =⌒ 中
AB是直径 ②AB⊥CD ③CE=DE ④BCBDACAD
任意2个条件推出其他3个结论。
例1.如图,在⊙O中,弦CD垂直于直径AB于点E,若∠BAD=30°,且BE=2,则CD= ___. 例2 .已知⊙O的直径CD
A
.=10cm,AB是⊙O的弦,AB=8cm,且AB⊥CD,垂足为M,则AC的长为( C )
B
.
C
.
D
.
或
例3、如图是一个古代车轮的碎片,小明为求其外圆半径,连结外圆上的两点A、B,并使AB与车轮内圆相切于点D,做CD⊥AB交外圆于点C.测得CD=10cm,AB=60cm,则这个车轮的外圆半径为 .
例4、如图,在5×5的正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是 A.点P B.点Q C.点R D.点M 二、圆周角定理
1、圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等,等于它所对的圆心的角的一半。即:∵∠AOB和
⌒ 所对的圆心角和圆周角 ∴∠AOB=2∠ACB
∠ACB是AB
2、圆周角定理的推论:
推论1:半圆或直径所对的圆周角是直角;90︒圆周角所对的弦直径 推论2:圆内接四边形的对角互补;
由对称性还可知:1、在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么它们所对的弧相等,所对的弦相等; 2、在同圆或等圆中,如果弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等; 3、在同圆或等圆中,如果弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧相等; 简记:在同圆或等圆中,①弦②圆心角③弧中只要一个相等,其它两个也相等。
例1、如图,已知A、B、C三点在⊙O上,AC⊥BO于D,∠B=55°,则∠BOC的度数是 70° .
例2、从下列直角三角板与圆弧的位置关系中,可判断圆弧为半圆的是( )
A.
B.C. D.
例3、如图,□ABCD的顶点A、B、D在⊙0上,顶点C在⊙0的直径BE上,连接AE,∠E=360
,
则∠ADC=( ) A,440 B.54
C.720 D.530
学生练习:
三、与圆有关的位置关系
1.点与圆的位置关系:设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,则点在圆内⇔______;点在圆上⇔_______;•点在圆外⇔_______. 2.直线与圆的位置关系:如果⊙O的半径为r,圆心O到直线L的距离为d,那么:
(1)直线和圆有_____个公共点时,叫做直线与圆相交,这时直线叫做圆的_____,公共点叫做_____,此时d_____r; (2)直线和圆有_____个公共点时,叫做直线与圆相切,这时直线叫做圆的______,公共点叫做______,此时d_______r. (3)直线和圆有____个公共点时,叫做直线与圆相离,此时d______r. 3.切线的性质与判定定理
(1)切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线; 两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可即:∵MN(2)性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图) 推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切点。 推论2:过切点垂直于切线的直线必过圆心。
⊥OA且MN过半径OA外端 ∴MN是⊙O的切线
以上三个定理及推论也称二推一定理:即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个。 4.切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角。 即:∵PA、PB是的两条切线 ∴PA
=PB PO平分∠BPA
例1.已知⊙O的半径为3,A为线段PO的中点,则当OP=6时,点A与⊙O的位置关系为( )
A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.不能确定
2.⊙O的半径为6,⊙O的一条弦AB长为
以3为半径的同心圆与直线AB 的位置关系是( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
3.如图所示,⊙O的外形梯形ABCD中,如果AD∥BC,那么∠DOC的度数为( ) A.70° B.90° C.60° D.45°
4.如图所示,PA与PB分别切⊙O于A、B两点,C是 AB上任意一点,过C作⊙O的切线,交PA及PB于D、E两点,若PA=PB=5cm,则△PDE的周长是_______cm.
5、如图2,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(-3,0),将⊙P沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为 A.1 B.1或5 C.3 D.5
6、如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作半圆⊙O交AC与点D,点E为BC的中点,连接DE.
(1)求证:DE是半圆⊙O的切线. (2)若∠BAC=30°,DE=2,求AD的长.
(第6题)
7.如图,在△ABO中,OA=OB,C是边AB的中点,以O为圆心的圆过点C. (1)求证:AB与⊙O相切; (2)若∠AOB=120°,
AB=4
,求⊙O的面积.
8.如图所示,点I是△ABC的内心,AI的延长线交边BC于点D,交△ABC外接圆于点E. (1)求证:IE=BE;(2)若IE=4,AE=8,求DE的长.
9、已知点M,N的坐标分别为(0,1),(0,-1),点P是抛物线y=点.
12
x上的一个动4
(1)求证:以点P为圆心,PM为半径的圆与直线y=-1的相切;(2)设直线PM与抛物线y=
练习:
12
x的另一个交点为点Q,连接NP,NQ,求证:∠PNM=∠QNM. 4
8、如图,直线l与半径为4的⊙O相切于点A,P是⊙O上的一个动点(不与点A重合),过点P作PB⊥l,垂足为B,连接PA.设PA=x,PB=y,则(x﹣y)的最大值是 2 .
9、已知△ABC内接于⊙O,过点A作直线EF.
(1)如图①所示,若AB为⊙O的直径,要使EF成为⊙O的切线,还需要添加的一个条件是(至少说出两种): ∠BAE=90° 或者 ∠EAC=∠ABC .
(2)如图②所示,如果AB是不过圆心O的弦,且∠CAE=∠B,那么EF是⊙O的切线吗?试证明你的判断.
四.扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式
D1
nπRnπR21
=lR 1、扇形:(1)弧长公式:l=;(2)扇形面积公式: S=
1803602
C1
n:圆心角 R:扇形多对应的圆的半径 l:扇形弧长 S:扇形面积
2、圆柱: (1)圆柱侧面展开图: S表(2)圆柱的体积:V
=S侧+2S底=2πrh+2πr2
=πrh
2
122
3、圆锥侧面展开图(1)S表=S侧+S底=πRr+πr (2)圆锥的体积:V=πrh
3
4、正多边形的其它性质
(1)正多边形都是轴对称图形,一个正n边形共有n条对称轴,每条对称轴都通过正n边形的中心,边数为偶数的正多边形还是中心对称图形,它的中心就是对称中心。 (2)边数相同的正多边形相似。
5、正多边形的有关计算正多边形的外接圆(或内切圆)的圆心叫做正多边形的中心,外接圆的半径叫做正多边形的半径,内切圆的半径叫做正多边形的边心距,正多边形每一边所对的外接圆的圆心角叫做正多边形的中心角。 正n边形的有关计算公式
(n-2)18003600;3600 0
(1)每个内角==180-每个外角=
nnn
(2)正n边形边长a=2R⋅sin180,内切圆半径r=R⋅cos180,正n边形周长=
nn
n⋅a
[1**********]
(3)正n边形面积S=n⋅⋅r⋅a=Pr=nR⋅sin ⋅cos
22nn
注意:①同一个圆的内接正n边形和外切正n边形是相似形,相似比是圆的内接正n边形边心距与它的半径之比=cos180。
n
这样,同一个正n边形的内切圆和外接圆的相似比=cos180
n
例1、一个圆锥的侧面展开图是半径为8cm、圆心角为120°的扇形,则此圆锥底面圆的半径为( )
A.
8164
cm B.cm C.3cm D.cm 333
例2、
已知圆的半径是 )
(A
)(B
) (C
)(D
)
4、如图,⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,这个正五边形的边长为a,半径为R,边心距为r,则下列关系式错误的是( )
222
A. R﹣r=aB.a=2Rsin36° C.a=2rtan36° D.r=Rcos36°
5、如图,⊙O的直径AB的长为10,弦AC的长为5,∠ACB的平分线交⊙O于点D. (1)求弧BC的长; (2)求弦BD的长.
6.三角形的内心、外心、重心、垂心
(1)三角形的内心:是三角形三个角平分线的交点,它是三角形内切圆的圆心,在三角形内部,它到三角形三边的距离相等,通常用“I”表示.
(2)三角形的外心:是三角形三边中垂线的交点,它是三角形外接圆的圆心,锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部,三角形外心到三角形三个顶点的距离相等,通常用O表示.
(3)三角形重心:是三角形三边中线的交点,在三角形内部;它到顶点的距离是到对边中点距离的2倍,通常用G表示. (4)垂心:是三角形三边高线的交点.
例1、∆ABC中,AB=AC=10,BC=12,则∆ABC的外接圆半径是 .外切圆半径为
7.辅助线总结 圆中常见的辅助线
1).作半径,利用同圆或等圆的半径相等.
2).作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算,或利用“圆心、弧、弦、弦心距”间的关系进行证明. 3).作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算. 4).作弦构造同弧或等弧所对的圆周角.
5).作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角. 6).遇到切线,作过切点的弦,构造弦切角. 7).遇到切线,作过切点的半径,构造直角.
8).欲证直线为圆的切线时,分两种情况:(1)若知道直线和圆有公共点时,常连结公共点和圆心证明直线垂直;(2)不知道直线和圆有公共点时,常过圆心向直线作垂线,证明垂线段的长等于圆的半径. 9).遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点.
10).遇到三角形的内心,常作:(1)内心到三边的垂线;(2)连结内心和三角形的顶点. 11).遇相交两圆,常作:(1)公共弦;(2)连心线.
初三数学圆知识点
一.垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
推论1:(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧; (2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
简单记成:一条直线:①过圆心②垂直弦 ③平分弦 ④平分弦所对的劣弧⑤平分弦所对的优弧弧
以上以任意两个为已知条件,其它三个都成立,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,即: ①
B
⌒ =⌒ ⑤⌒ =⌒ 中
AB是直径 ②AB⊥CD ③CE=DE ④BCBDACAD
任意2个条件推出其他3个结论。
例1.如图,在⊙O中,弦CD垂直于直径AB于点E,若∠BAD=30°,且BE=2,则CD= ___. 例2 .已知⊙O的直径CD
A
.=10cm,AB是⊙O的弦,AB=8cm,且AB⊥CD,垂足为M,则AC的长为( C )
B
.
C
.
D
.
或
例3、如图是一个古代车轮的碎片,小明为求其外圆半径,连结外圆上的两点A、B,并使AB与车轮内圆相切于点D,做CD⊥AB交外圆于点C.测得CD=10cm,AB=60cm,则这个车轮的外圆半径为 .
例4、如图,在5×5的正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是 A.点P B.点Q C.点R D.点M 二、圆周角定理
1、圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等,等于它所对的圆心的角的一半。即:∵∠AOB和
⌒ 所对的圆心角和圆周角 ∴∠AOB=2∠ACB
∠ACB是AB
2、圆周角定理的推论:
推论1:半圆或直径所对的圆周角是直角;90︒圆周角所对的弦直径 推论2:圆内接四边形的对角互补;
由对称性还可知:1、在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么它们所对的弧相等,所对的弦相等; 2、在同圆或等圆中,如果弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等; 3、在同圆或等圆中,如果弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧相等; 简记:在同圆或等圆中,①弦②圆心角③弧中只要一个相等,其它两个也相等。
例1、如图,已知A、B、C三点在⊙O上,AC⊥BO于D,∠B=55°,则∠BOC的度数是 70° .
例2、从下列直角三角板与圆弧的位置关系中,可判断圆弧为半圆的是( )
A.
B.C. D.
例3、如图,□ABCD的顶点A、B、D在⊙0上,顶点C在⊙0的直径BE上,连接AE,∠E=360
,
则∠ADC=( ) A,440 B.54
C.720 D.530
学生练习:
三、与圆有关的位置关系
1.点与圆的位置关系:设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,则点在圆内⇔______;点在圆上⇔_______;•点在圆外⇔_______. 2.直线与圆的位置关系:如果⊙O的半径为r,圆心O到直线L的距离为d,那么:
(1)直线和圆有_____个公共点时,叫做直线与圆相交,这时直线叫做圆的_____,公共点叫做_____,此时d_____r; (2)直线和圆有_____个公共点时,叫做直线与圆相切,这时直线叫做圆的______,公共点叫做______,此时d_______r. (3)直线和圆有____个公共点时,叫做直线与圆相离,此时d______r. 3.切线的性质与判定定理
(1)切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线; 两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可即:∵MN(2)性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图) 推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切点。 推论2:过切点垂直于切线的直线必过圆心。
⊥OA且MN过半径OA外端 ∴MN是⊙O的切线
以上三个定理及推论也称二推一定理:即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个。 4.切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角。 即:∵PA、PB是的两条切线 ∴PA
=PB PO平分∠BPA
例1.已知⊙O的半径为3,A为线段PO的中点,则当OP=6时,点A与⊙O的位置关系为( )
A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.不能确定
2.⊙O的半径为6,⊙O的一条弦AB长为
以3为半径的同心圆与直线AB 的位置关系是( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
3.如图所示,⊙O的外形梯形ABCD中,如果AD∥BC,那么∠DOC的度数为( ) A.70° B.90° C.60° D.45°
4.如图所示,PA与PB分别切⊙O于A、B两点,C是 AB上任意一点,过C作⊙O的切线,交PA及PB于D、E两点,若PA=PB=5cm,则△PDE的周长是_______cm.
5、如图2,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(-3,0),将⊙P沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为 A.1 B.1或5 C.3 D.5
6、如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作半圆⊙O交AC与点D,点E为BC的中点,连接DE.
(1)求证:DE是半圆⊙O的切线. (2)若∠BAC=30°,DE=2,求AD的长.
(第6题)
7.如图,在△ABO中,OA=OB,C是边AB的中点,以O为圆心的圆过点C. (1)求证:AB与⊙O相切; (2)若∠AOB=120°,
AB=4
,求⊙O的面积.
8.如图所示,点I是△ABC的内心,AI的延长线交边BC于点D,交△ABC外接圆于点E. (1)求证:IE=BE;(2)若IE=4,AE=8,求DE的长.
9、已知点M,N的坐标分别为(0,1),(0,-1),点P是抛物线y=点.
12
x上的一个动4
(1)求证:以点P为圆心,PM为半径的圆与直线y=-1的相切;(2)设直线PM与抛物线y=
练习:
12
x的另一个交点为点Q,连接NP,NQ,求证:∠PNM=∠QNM. 4
8、如图,直线l与半径为4的⊙O相切于点A,P是⊙O上的一个动点(不与点A重合),过点P作PB⊥l,垂足为B,连接PA.设PA=x,PB=y,则(x﹣y)的最大值是 2 .
9、已知△ABC内接于⊙O,过点A作直线EF.
(1)如图①所示,若AB为⊙O的直径,要使EF成为⊙O的切线,还需要添加的一个条件是(至少说出两种): ∠BAE=90° 或者 ∠EAC=∠ABC .
(2)如图②所示,如果AB是不过圆心O的弦,且∠CAE=∠B,那么EF是⊙O的切线吗?试证明你的判断.
四.扇形、圆柱和圆锥的相关计算公式
D1
nπRnπR21
=lR 1、扇形:(1)弧长公式:l=;(2)扇形面积公式: S=
1803602
C1
n:圆心角 R:扇形多对应的圆的半径 l:扇形弧长 S:扇形面积
2、圆柱: (1)圆柱侧面展开图: S表(2)圆柱的体积:V
=S侧+2S底=2πrh+2πr2
=πrh
2
122
3、圆锥侧面展开图(1)S表=S侧+S底=πRr+πr (2)圆锥的体积:V=πrh
3
4、正多边形的其它性质
(1)正多边形都是轴对称图形,一个正n边形共有n条对称轴,每条对称轴都通过正n边形的中心,边数为偶数的正多边形还是中心对称图形,它的中心就是对称中心。 (2)边数相同的正多边形相似。
5、正多边形的有关计算正多边形的外接圆(或内切圆)的圆心叫做正多边形的中心,外接圆的半径叫做正多边形的半径,内切圆的半径叫做正多边形的边心距,正多边形每一边所对的外接圆的圆心角叫做正多边形的中心角。 正n边形的有关计算公式
(n-2)18003600;3600 0
(1)每个内角==180-每个外角=
nnn
(2)正n边形边长a=2R⋅sin180,内切圆半径r=R⋅cos180,正n边形周长=
nn
n⋅a
[1**********]
(3)正n边形面积S=n⋅⋅r⋅a=Pr=nR⋅sin ⋅cos
22nn
注意:①同一个圆的内接正n边形和外切正n边形是相似形,相似比是圆的内接正n边形边心距与它的半径之比=cos180。
n
这样,同一个正n边形的内切圆和外接圆的相似比=cos180
n
例1、一个圆锥的侧面展开图是半径为8cm、圆心角为120°的扇形,则此圆锥底面圆的半径为( )
A.
8164
cm B.cm C.3cm D.cm 333
例2、
已知圆的半径是 )
(A
)(B
) (C
)(D
)
4、如图,⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,这个正五边形的边长为a,半径为R,边心距为r,则下列关系式错误的是( )
222
A. R﹣r=aB.a=2Rsin36° C.a=2rtan36° D.r=Rcos36°
5、如图,⊙O的直径AB的长为10,弦AC的长为5,∠ACB的平分线交⊙O于点D. (1)求弧BC的长; (2)求弦BD的长.
6.三角形的内心、外心、重心、垂心
(1)三角形的内心:是三角形三个角平分线的交点,它是三角形内切圆的圆心,在三角形内部,它到三角形三边的距离相等,通常用“I”表示.
(2)三角形的外心:是三角形三边中垂线的交点,它是三角形外接圆的圆心,锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部,三角形外心到三角形三个顶点的距离相等,通常用O表示.
(3)三角形重心:是三角形三边中线的交点,在三角形内部;它到顶点的距离是到对边中点距离的2倍,通常用G表示. (4)垂心:是三角形三边高线的交点.
例1、∆ABC中,AB=AC=10,BC=12,则∆ABC的外接圆半径是 .外切圆半径为
7.辅助线总结 圆中常见的辅助线
1).作半径,利用同圆或等圆的半径相等.
2).作弦心距,利用垂径定理进行证明或计算,或利用“圆心、弧、弦、弦心距”间的关系进行证明. 3).作半径和弦心距,构造由“半径、半弦和弦心距”组成的直角三角形进行计算. 4).作弦构造同弧或等弧所对的圆周角.
5).作弦、直径等构造直径所对的圆周角——直角. 6).遇到切线,作过切点的弦,构造弦切角. 7).遇到切线,作过切点的半径,构造直角.
8).欲证直线为圆的切线时,分两种情况:(1)若知道直线和圆有公共点时,常连结公共点和圆心证明直线垂直;(2)不知道直线和圆有公共点时,常过圆心向直线作垂线,证明垂线段的长等于圆的半径. 9).遇到三角形的外心常连结外心和三角形的各顶点.
10).遇到三角形的内心,常作:(1)内心到三边的垂线;(2)连结内心和三角形的顶点. 11).遇相交两圆,常作:(1)公共弦;(2)连心线.